Фундаменты, возводимые на просадочных грунтах

Просадочные явления, просадки, уплотнение грунта, находящегося под действием внешней нагрузки или только собственного веса - происходят при искусственном замачивании (в лёссе и лёссовидных отложениях), оттаивании (термические просадки в мёрзлых грунтах), динамических воздействиях (вибрационные просадки). Величина проседания поверхности, вызванная просадкой грунтов, колеблется от долей см до 2 м.

К просадочным грунтам относятся лёссовидные суглинки и лёссы, которые имеют следующие характерные признаки: относительно высокую пористость (около 50%) при однородном зерновом составе (в основном состоят из пылеватых частиц) и малую влажность. Вследствие высокой пористости лёссовые грунты часто называют макропористыми, в некоторых случаях макропоры достигают размеров 0,5-5 мм и более.

В просадочных грунтах из-за наличия карбонатов при замачивании происходит их быстрое размокание, вызывающее нарушение первоначальной структуры, что приводит к значительному росту осадок. В практике строительства зафиксированы случаи, когда после замачивания сравнительно большой толщи лёссовых грунтов просадка поверхности грунта составляла 2-2,5 м. В просадочных грунтах из-за наличия карбонатов при замачивании происходит их быстрое размокание, вызывающее нарушение первоначальной структуры, что приводит к значительному росту осадок. В практике строительства зафиксированы случаи, когда после замачивания сравнительно большой толщи лёссовых грунтов просадка поверхности грунта составляла 2-2,5 м.

Ориентировочными признаками, по которым можно предварительно судить о возможности просадочности грунтов, являются: а) значение степени влажности; б) значение показателя пластичности; Относительная просадочность лёссовых грунтов зависит от внешней нагрузки и оценивается по графикам, получаемым в результате испытаний образцов в компрессионных приборах.

В зависимости от условий проявления просадки толщи просадочных грунтов на строительной площадке подразделяют на два типа: I тип просадки толщи просадочных грунтов. I тип грунтовые условия, при которых возможна просадка от внешней нагрузки, а просадка от собственного веса грунтов не происходит или не превышает 5 см. При I типе грунтовых условий по просадочности и толще просадочных грунтов в пределах 5-6 м применяют следующие способы:

1. Уплотнение грунтов с помощью тяжелых трамбовок после доведения влажности грунта до оптимальной (рис. fnd-21). Этот способ применяют, если глубина заложения фундамента 1,5-2 м, так как толщина остающихся под ними слоев просадочных грунтов, составляя 3,5-4 м, допускает уплотнение с помощью трамбовок.

2. Уплотнение и устройство подушек из не просадочных местных грунтов. Данный метод применяют, если не удается уплотнить грунт с помощью трамбования на требуемую глубину. Подушку устраивают над уплотненным слоем просадочного фунта

3. Устройство свайных фундаментов с прорезкой всей толщи просадочных грунтов с целью передачи давления на непросадочные подстилающие слои грунта

4. Уплотнение грунтов подводными взрывами с использованием предварительного замачивания, для чего снимают перед замачиванием верхний слой грунта в зоне предполагаемой застройки, на спланированное дно выемки насыпают песок, а выемку обваловывают. Затем в полученный котлован наливают воду и после замачивания просадочной толщи производят взрывы, которые, нарушая структуру грунта, способствуют его уплотнению.

II тип просадки толщи просадочных грунтов. II тип просадки толщи просадочных грунтов. II тип грунтовые условия, при которых просадка происходит от внешней нагрузки и собственного веса и значение последней превышает 5 см. При II типе грунтовых условий по просадочности применяют следующие способы ее устранения: 1) устройство свайных фундаментов с прорезкой просадочной толщи; 2) уплотнение грунтов с помощью грунтовых свай; 3) уплотнение грунтов с помощью предварительного замачивания и взрывов в скважинах с последующим уплотнением верхнего слоя с помощью тяжелых трамбовок или подводных взрывов.

4) устройства свайных фундаментов из набивных свай с уширенной пятой

Использование перечисленных выше мероприятий по устранению просадочности связано с существенными дополнительными материальными затратами, поэтому при застройке территории относительно легкими жилыми и общественными зданиями целесообразно принципиально иное решение, исключающее возможность замачивания толщи просадочных грунтов в основании сооружений.

Такое решение можно получить с помощью конструктивных мероприятий, предотвращающих поступление в грунт дождевых, производственных, хозяйственных и подземных вод (при поднятии уровня последних), а также вследствие изменения условий испарения влаги с поверхности земли.

Для исключения поступления в грунт дождевых вод прибегают к специальной компоновке генеральных планов и предъявляют особые требования к планировке территории. Если при планировке не удается сохранить природный рельеф, то после нее грунт тщательно утрамбовывают и покрывают асфальтом, дерном и др. Удаление дождевых вод с территории осуществляется с помощью кюветов, канав или дождевой канализации, причем особое внимание следует обратить на отведение вод от фундаментов. Для этого обратную засыпку тщательно трамбуют при оптимальной влажности, устраивая поверху водонепроницаемую отмостку, с которой вода отводится с помощью лотков в канавы, или канализационную систему

Для предотвращения поступления в просадочные грунты производственных и хозяйственных вод используют специальные правила устройства трубопроводов. В частности, напорные трубопроводы водопровода и теплосетей необходимо выполнять из стальных труб, допускающих искривление при местных случайных просадках грунтов, чугунные трубопроводы прокладывают в туннелях, позволяющих быстро обнаруживать утечки. Канализационные коллекторы (безнапорные трубопроводы) устраивают в водонепроницаемых лотках, отводящих воду в смотровые колодцы.